교통 신호

<시간 />

배경

신호등 또는 신호등이라고도 하는 신호등은 운전자에게 진행 시점, 감속 시점 및 정지 시점을 시각적으로 표시하여 두 개 이상의 도로 교차로를 통과하는 차량 교통을 제어합니다. 어떤 경우에는 교통 신호가 운전자에게 회전할 수 있음을 알려 주기도 합니다. 이러한 신호는 수동으로 작동되거나 고정된 시간 동안 한 도로에서 교통이 흐르도록 하고 사이클을 반복하기 전에 다른 고정된 기간 동안 다른 도로로 흐르게 하는 간단한 타이머에 의해 작동될 수 있습니다. 다른 신호는 신호의 작동 순서를 지속적으로 조정하기 위해 시간과 교통 흐름을 감지하는 정교한 전자 컨트롤러에 의해 작동될 수 있습니다. 교통 엔지니어는 신호를 사용하여 교통 혼잡을 피하고 운전자와 보행자 모두의 안전을 개선합니다.

최초의 조명이 켜진 교통 신호기는 1868년 영국 런던에 설치되었습니다. 수동으로 돌렸으며 하나는 빨간색과 하나는 녹색인 두 개의 가스 램프로 구성되었으며 기둥 꼭대기에 세마포어 암이 있습니다. 취임 직후 램프를 켜는 동안 폭발해 경찰관을 살해했다. 최초의 전기 교통 신호기는 1914년 오하이오주 클리블랜드에 설치되었습니다. 신호등이 변경되려는 시기를 알려주는 경고 부저와 함께 녹색 및 빨간색 신호등으로 구성되었습니다. 친숙한 녹색, 노란색, 빨간색 조명을 사용한 최초의 신호기는 1918년 뉴욕시에 설치되었습니다. 이 신호는 거리 한가운데에 있는 높은 전망대에서 수동으로 작동되었습니다. 로스앤젤레스에서 신호등은 경고 신호와 함께 사용되는 녹색 및 빨간색 신호등과 "stop" 및 "go"로 표시된 한 쌍의 세마포어 암으로 구성되었습니다.

최신 교통 신호 시스템은 하우징의 신호등, 지지 암 또는 기둥, 전기 컨트롤러의 세 가지 기본 하위 시스템으로 구성됩니다. 신호등과 하우징은 신호등 스택으로 알려져 있습니다. 단일 스택은 일반적으로 3개의 표시등으로 구성됩니다. 하단의 녹색 표시등은 차량이 진행될 수 있음을 표시하고, 중간의 노란색 표시등은 차량에 속도를 늦추고 정지할 준비를 하라고 경고하며, 상단의 빨간색 표시등은 차량이 계속 진행해야 함을 나타냅니다. 그만. 일부 사람들은 적록 색맹이기 때문에 이러한 사람들이 색상보다는 빛의 위치로 신호 상태를 인지할 수 있도록 상단에 빨간색이 있는 수직 스택의 조명을 표준화하려는 노력이 있었습니다. 각 조명에는 밝은 햇빛 아래에서 빛을 더 쉽게 볼 수 있도록 바이저로 둘러싸여 있거나 후드가 달린 프레넬 렌즈가 있습니다. 프레넬 렌즈는 평행 빔에 초점을 맞추기 위해 빛을 구부리는 렌즈의 외부 표면에 있는 일련의 동심원 각진 융기로 구성됩니다. 조명 스택에는 건물 및 표지판에서 주변 조명을 차단하여 신호를 더 잘 식별할 수 있도록 어두운 색상의 백킹 플레이트가 있을 수 있습니다. 각 도로의 각 방향에 대해 하나 이상의 신호등 스택이 있습니다. 전기 컨트롤러는 일반적으로 교차로 모서리 중 하나에 있는 내후성 상자에 장착됩니다. 보다 정교한 교통 신호에는 다양한 지점에서 교통 흐름을 감지하기 위해 도로에 전자기 센서가 묻혀 있을 수도 있습니다.

원자재

각 신호등 스택의 하우징 또는 본체는 일반적으로 내부식성 알루미늄으로 만들어집니다. 일부 하우징은 성형된 폴리프로필렌 플라스틱으로 만들어집니다. 각 조명의 렌즈는 착색 유리 또는 플라스틱으로 만들어집니다. 램프로 알려진 전구는 긴 수명을 위해 설계되었습니다. 전구 제조업체에서 구입합니다. 전구가 부분적으로입니다. 빛을 앞으로 향하게 하기 위해 광택이 나는 금속 반사판으로 둘러싸여 있습니다. 후드 또는 바이저는 알루미늄 또는 성형 플라스틱으로 만들어집니다.

지지 암 또는 기둥은 일반적으로 강도와 내식성을 위해 아연 도금 강판으로 만들어집니다. 유리섬유로 만들 수도 있습니다. 컨트롤러는 강철 또는 알루미늄 인클로저에 보관됩니다. 컨트롤러 내의 전기 부품(스위치, 릴레이 및 타이머)은 다양한 전기 부품 제조업체에서 구입합니다. 구성 요소 사이의 배선은 무거운 네오프렌 고무 또는 플라스틱 절연체가 있는 구리입니다.

제조
프로세스

교통신호기는 제조사 공장에서 제작되어 교차로 현장에 설치 및 배선됩니다.

1920년 디트로이트에 설치된 국내 최초의 3색 4방향 신호등 . (헨리 포드 박물관 및 그린필드 빌리지 컬렉션에서)

세기의 전환기에 자동차의 도입은 주로 참신함의 문제였으며 초기 거리는 자동차를 위해 포장, 설계 또는 제어되지 않았습니다. 최초의 자동차는 마차, 유모차, 말, 자전거 및 보행자와 함께 거리의 보행자와 합류했습니다.

처음에 교통 통제는 단순히 존재하지 않았습니다. 사람과 차량은 통제되지 않은 교차로를 통해 자신의 방식으로 협상했습니다. 도시 지역에서 경찰은 결국 교통을 지시하고 곧 "Stop-Go" 핸드 사인을 사용했습니다. 경찰이 사전 경고 없이 신호를 변경하면서 문제가 계속 발생했고, 운전자들은 교차로에 접근할 때마다 교차로 중간에 멈추거나 거의 정지하는 상황에 놓였습니다. 어느 쪽이든, 트래픽이 요동칠 정도로 흐르지 않았습니다.

아프리카계 미국인 기업가이자 발명가인 Morgan Garrett은 1920년대 초 자동 교통 신호를 실험했습니다. 교차로 중앙에 배치된 그의 첫 번째 버전은 철도 세마포어처럼 작동했으며 팔은 다른 방향에서 오는 운전자에게 신호를 보내기 위해 다른 위치로 이동했습니다. Garrett의 주요 혁신은 현대 신호등의 노란색에 해당하는 중간 위치를 도입한 것입니다. 이를 통해 운전자는 변화를 예상하고 필요할 때만 속도를 줄일 수 있었습니다. Garrett은 나중에 자신의 발명품을 General Electric Co.에 판매했습니다. 이 회사는 나중에 전기, 3등, 4방향 교통 신호를 만들었습니다.

윌리엄 S. 프레처

신호 스택 만들기

<울>

1 각 신호 스택의 하우징 또는 본체는 본체에 부착되는 렌즈 도어 및 전구 도어와 마찬가지로 다이 캐스트됩니다. 그들은 각 조명에 대한 개별 하우징 및 도어로 주조되거나 각 스택에 대해 더 큰 단위로 주조될 수 있습니다. 다이캐스팅 공정은 다이라고 하는 대형 2피스 강철 주형을 사용합니다. 캐비티라고 하는 금형 내부에는 주조할 부품의 반대 이미지가 있습니다. 다이는 2,400,000파운드(1,090,000kg)의 힘으로 두 개의 반쪽을 함께 조이는 기계에 배치됩니다. 용융 알루미늄은 다이의 "샷 엔드"에 부어지고 플런저는 평방 인치당 약 2,000파운드(138bar)의 압력으로 금속을 캐비티 안으로 밀어넣습니다. 용융 금속은 캐비티의 모든 부분으로 강제로 유입되어 냉각됩니다. 약 15초 후 다이가 열리고 뜨거운 부품이 배출됩니다. 그런 다음 부품을 약 30분 동안 냉각합니다. 정상적인 조건에서 이와 같은 다이캐스팅 기계는 시간당 약 30개의 부품을 생산할 수 있습니다.

2 주조 부품이 냉각되면 다듬질됩니다. 트리밍 공정은 스탬핑 다이를 사용하여 초과 금속을 잘라냅니다. 그런 다음 부품을 육안으로 검사하고 핸드 파일을 사용하여 날카로운 버를 제거합니다. 도어를 장착할 지점 교통 신호의 잘못된 구성 요소. 하우징은 제대로 맞도록 가공됩니다. 도어는 힌지 핀으로 하우징에 부착되고 스프링 래치로 고정됩니다. 하우징과 도어가 개별적으로 주조된 경우 조립되어 스택을 형성합니다. 지지 구조에 스택을 고정하는 데 사용되는 구멍이 뚫립니다. 스택을 청소하고 페인트 칠한 다음 건조 오븐에 넣습니다.

3 도색된 스택은 램프, 램프 홀더, 반사경 및 렌즈가 설치된 최종 조립 영역으로 이동됩니다. 스테인리스 스틸 나사와 패스너가 사용됩니다. 렌즈는 비바람에 견디는 개스킷으로 램프 홀더 어셈블리에 대해 밀봉되어 있습니다. 다른 작업에서 제작된 판금 바이저를 각 조명에 부착합니다. 각 조명의 배선은 중공 스택 하우징을 통해 스택 장착 지점으로 라우팅됩니다.

컨트롤러 만들기

<울>

4 전기 컨트롤러의 하우징은 주조 또는 제작될 수 있습니다. 신호 스택과 거의 동일한 방식으로 트리밍, 가공 및 도색됩니다. 내부에는 전기 제어 보드가 부착되는 장착 지점이 있습니다. 교통 신호 제조업체는 전기 부품을 조립하거나 다른 회사에서 조립하도록 할 수 있습니다.

지지대 만들기

<울>

5 지지대는 주조, 회전 또는 가공될 수 있습니다. 지지대는 컨트롤러에서 지하로 오는 전선과 연결하기 위해 베이스에 내장된 전기 접속 배선함이 있는 속이 비어 있습니다. 일부 지지대에는 신호가 주변 지역의 건축과 잘 어울리도록 장식적인 세부 사항이 포함됩니다. 일부 신호 설비에서는 교차로에 걸쳐 있는 무거운 강철 케이블에 가벼운 스택이 매달려 있습니다.

설치

<울>

6 컨트롤러와 각 신호 지원 위치 사이의 지하 전기 도관을 제자리에 놓고 연결 와이어가 도관을 통해 당겨집니다. 신호에 대한 전원이 컨트롤러 위치에 제공됩니다. 센서를 도로에 배치해야 하는 경우 컨트롤러에도 연결됩니다. 지지대는 제자리에 볼트로 고정되고 와이어는 베이스와 신호 스택 장착 지점 사이의 중공 지지대를 통해 당겨집니다. 신호 스택은 지지대에 부착됩니다. 그런 다음 배선은 시스템의 모든 요소 사이에 연결됩니다. 각 개별 조명은 최종 조정을 거쳐 적절하게 조준되고 컨트롤러의 시퀀스 타이머는 교통 엔지니어가 결정한 사양으로 설정되며 시스템은 각 요소의 적절한 작동을 테스트하기 위해 여러 번 순환됩니다.

품질 관리

교통 신호용 제조 공정은 유사한 생산 시설에서 볼 수 있는 표준 검사 및 제어 관행의 적용을 받습니다. 여기에는 전통적 방법과 통계적 방법이 모두 포함됩니다. 작업 현장의 설치는 신호를 보내는 기관의 전기 검사관이 검토해야 합니다. 배선은 NEC(National Electrical Code)를 준수해야 합니다. 조명의 위치 및 기타 구조적 고려 사항은 다양한 연방, 주 및 지역 조례도 충족해야 합니다. 등록된 전문 엔지니어는 설치가 교통 제어 장치에 대한 국가 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 계획을 검토하고 승인해야 합니다.

미래

컴퓨터의 사용이 증가함에 따라 미래의 교통 신호는 더욱 정교해질 것입니다. 많은 시스템에는 소방차 및 기타 긴급 차량이 교차로에 접근할 때 신호를 녹색으로 변경할 수 있는 원격 제어 활성화 시스템이 이미 있습니다. 일부 도시에서는 트래픽이 심하게 혼잡한 지역을 통과하도록 하거나 최대 트래픽 시간 동안 트래픽 경로를 변경하기 위해 상호 작용하는 교통 신호 컨트롤러 네트워크를 개발하고 있습니다. 다른 발전에는 정체된 교통이나 사고를 확인하기 위해 속도 경고 장치와 시스템을 통합하는 것이 포함될 수 있습니다.